Afvalverwijdering en brandstofkosten zijn een belangrijke concurrentiefactor in de staalindustrie. Op het terrein van de staalfabriek van Arcelor Mittal in Mexico exploiteert de installatiebouwer Diproinduca een zeer productieve recyclinginstallatie voor het afval van de hoogovens. Met een totaaloplossing heeft Festo de installatie op verschillende niveaus van de automatiseringspiramide geautomatiseerd.
In Lázaro Cárdenas – strategisch gelegen in de belangrijkste grondstoffenhaven van Mexico – produceert 's werelds grootste staalproducent Arcelor Mittal stalen brammen volgens de DRI-EAF-methode. Deze productiemethode maakt een uniforme oppervlaktestructuur mogelijk en leidt tot een hogere kwaliteit van de 3,8 miljoen ton brammen die jaarlijks worden geproduceerd. Een belangrijk onderdeel van de productie van brammen is cokes. Enerzijds levert het materiaal de nodige warmte in de hoogoven, anderzijds moet het na het productieproces weer worden behandeld.
Een bram is een blok van gegoten staal, aluminium of koper waarvan de breedte en lengte meerdere malen de dikte bedraagt. De blokken worden geproduceerd door middel van gieten en walsen en vormen het uitgangsmateriaal voor de platen en banden. De afmetingen van zo'n blok worden aangepast aan de afmetingen van het gewenste product.
Bij de productie van brammen wordt uit de verbrandingsresten in de hoogoven afval geproduceerd, zoals het zogenaamde cokesgruis en ovenslib. Deze kunnen worden behandeld en later weer worden teruggevoerd naar het verbrandingsproces. Om dit afval te recyclen, is er op het terrein van de staalfabriek een recyclinginstallatie van Diproinduca gevestigd.
De afgelopen twintig jaar heeft het Canadese bedrijf naam gemaakt in het recyclen van afvalstoffen uit industriële processen in de mijnbouw en de staalproductie. Het bedrijf heeft recyclinginstallaties in Canada, Mexico, Venezuela en Trinidad. De recyclagespecialist voor industrieel afval zet het afval uit het staalproductieproces om in briketten die hergebruikt kunnen worden in de hoogoven van de staalfabriek. Belangrijk is de exacte mengverhouding van de afzonderlijke componenten voor de productie van de briketten. Water, cement en geselecteerde chemische additieven om de afzonderlijke materialen te binden worden met het afval gemengd.
In Lázaro Cárdenas wordt de exacte dosering van de afzonderlijke componenten verzorgd door een automatiseringsoplossing van Festo. “Dit is een echte totaaloplossing die de systeemingenieurs van Festo Mexico hebben samengesteld – van de ontwikkeling van het technische concept tot de levering van de besturingstechniek”, legt Alexander Vargas, hoofd Product Management Process Automation bij Festo, uit.
Het geïntegreerde automatiseringssysteem heeft een weegsysteem met weegcellen op de transportbanden en op de speciaal ontworpen cementtrechter. Daarnaast zijn er voormengers en mengtechniek inclusief elektromotoren en doseertechniek voor water en chemische additieven met de benodigde pneumatische proceskleppen. Het weegsysteem bepaalt bij de grondstoftrechter de exacte dosering van de afvalstoffen voor de betreffende partij. Dit wordt getransporteerd naar een voormengmachine en gehomogeniseerd. In de daaropvolgende mengmachine worden water, cement en chemische additieven toegevoegd. Zodra het mengsel de juiste samenstelling heeft, wordt de mengmachine geopend en wordt de hele partij naar de brikettenmachine getransporteerd, die de briketten vormt.
“Bij de ontwikkeling van de totaaloplossing hebben de Mexicaanse ingenieurs hun knowhow op het gebied van procesautomatisering op de verschillende niveaus van de automatiseringspiramide met succes geïmplementeerd”, legt Vargas uit, die het project met zijn vakkennis vanuit het Festo-hoofdkwartier vanaf het begin heeft begeleid. Op het sensor-actuatorniveau worden verschillende geautomatiseerde proceskleppen, zoals de DAPS-zwenkaandrijving voor het openen en sluiten van de vlinderkleppen, geregeld en geregeld voor alle relevante vloeistofstromen in de installatie.
Op veldniveau nemen drie via Profibus DP aangesloten gedistribueerde CPX-terminals de signalen van de ter plaatse geïnstalleerde instrumenten op. Goed beschermd in roestvaststalen schakelkasten die kant en klaar worden geleverd, zijn ze bestand tegen het tropische klimaat van de Mexicaanse Pacifische kust, zelfs bij gebruik in de open lucht.
De CECX-X-C1 fungeert als de PLC op besturingsniveau als het ‘brein’ van de installatie. Een SCADA-systeem visualiseert de verschillende gebieden en apparatuur van de installatie voor de exploitant. De communicatie met de PLC en SCADA verloopt via een ethernet-netwerk. Het PLC-programma met het SCADA-systeem bestuurt het gehele productieproces, dat zowel volautomatisch als manueel kan worden gestuurd. De PLC-master in de vorm van de CECX-X-C1-besturing verwerkt de informatie en geeft deze door aan de SCADA-software. Vier schermweergaven visualiseren de algemene lay-out van de installatie, de parameters, de gebeurtenissen en de rapporten van de installatie.
“In dit project hebben de Mexicaanse systeemtechnici hun automatiseringskennis in alle projectstappen ingebracht – van de technische ontwikkeling en levering van de besturingstechniek tot en met de after sales service”, benadrukt automatiseringsdeskundige Vargas. De automatisering op vier niveaus van de huidige automatiseringspiramide zorgt voor een zeer efficiënte recycling van de waardevolle brandstofcokes, waardoor het milieu wordt ontzien en de productiviteit bij de productie van brammen wordt verhoogd.
9140 Leslie Street, Suite 404
Richmond Hill, ON, L4B 0A9
Canada
Activiteiten: installatiebouw voor industriële recycling
Berkeley Square House, 7th Floor
Berkeley Square
Londen W1J 6DA
Engeland
Activiteiten: 's werelds grootste staalproducent met staalfabrieken en ijzerertsmijnen in de hele wereld